【正文】 室內(nèi)配備的環(huán)控生保系統(tǒng)保持避難人員生存條件。 圖 311 避難硐室平面圖 根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定的通知》【國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局 （ 2020） 15 號(hào)文】、《煤礦井下避難所建設(shè)基本要求》、煤炭工業(yè)《礦山救護(hù)規(guī)范》等文件要求，避難硐室應(yīng)具有抗爆炸沖擊、耐壓、耐高溫、 防巷道有害氣體滲入等功能，同時(shí)應(yīng)具備氧氣供應(yīng)、樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 10 硐室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)及控制、有害氣體去除、人員生活保障等功能。實(shí)現(xiàn)井下電源、硐室內(nèi)電源的供電轉(zhuǎn)換和管理，同 時(shí)滿足緊急情況下所有電器設(shè)備的供應(yīng)需求。20Pa/h。 進(jìn)入生存室的一 端巷道和過渡室采用 400mm 鋼筋混凝土澆鑄支護(hù)，生存室巷道先用錨噴支護(hù)，噴漿層厚度 75mm，再采用 400mm鋼筋混凝土澆鑄支護(hù)。 鋼制 262WDF058 型密封門外形如圖 331 所示，其密封結(jié)構(gòu)形式如圖 332 所示。 第四 節(jié) 環(huán)境控制及生命保障系統(tǒng) 1 供氣調(diào)壓系統(tǒng) 供氣調(diào)壓系統(tǒng)包括供氣和調(diào)壓，其中供氣主要是指氧氣供應(yīng)，氧氣供應(yīng)包括壓風(fēng)供氧、壓縮氧供應(yīng)系統(tǒng)兩種供氧模式。而且當(dāng)壓風(fēng)系統(tǒng)由于供風(fēng)速率不夠或不穩(wěn)定等情況下，壓縮氧供氧系統(tǒng)能在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行補(bǔ)充供氧，維持硐室內(nèi)氧氣含量始終在適合避險(xiǎn)人員呼吸范圍內(nèi)。工作原理如圖 341所示。壓縮空氣瓶供氣原理如圖 342所示。 10m/s179。該設(shè)備即可獨(dú)立工作，也能在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下與 其它 系統(tǒng)聯(lián)合工作，充分保障了避難硐室制冷除濕的可靠性。關(guān) 閉閥門 V3，為了控制進(jìn)入板換的乙二醇溫度，將閥門 V V2 設(shè)為調(diào)節(jié)狀態(tài)。冰的吸熱，不考慮 0176。室外接氧氣、甲烷、二樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 21 氧化碳、一氧化碳傳感器。故傳感器選型以滿足總體需求為基礎(chǔ)，以具有高可靠性為原則。預(yù)防即防止外部氣體進(jìn)入避難硐室內(nèi)，處理即將人員帶入和產(chǎn)生的有害氣體處理到符合安全標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)每人每分鐘排出的二氧化碳為 ，生存室內(nèi)凈容積為 25m179。 4 179。此外考慮到提高設(shè)備的安全性和可靠性，在測(cè)量控制裝置意外失效的情況下，避難人員可以手動(dòng)控制關(guān)鍵設(shè)備，保障避難硐室內(nèi)正常的生活條件。系統(tǒng)框圖如圖 346 所示?？刂破魇亲詣?dòng)控制系統(tǒng)的核心，自動(dòng)控制系統(tǒng)所有功能都由該模塊管理 完成。 圖 348 電磁閥驅(qū)動(dòng)電路 智能調(diào)節(jié)算法 自動(dòng)控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：生存室內(nèi)氧氣濃度維持在 %～23%之間，二氧化碳濃度≤ 1%， 一氧化碳小于 24ppm。按照設(shè)計(jì)要求，生存室內(nèi)部提供外部供水系統(tǒng)接口，預(yù)防緊急情況下外界可以向避難人員輸送水或營(yíng)養(yǎng)液。 表 351 避難硐室用電需求 序號(hào) 名稱 電壓 功率 數(shù)量 總功率 工作時(shí)間 1 電磁閥 DC12V 8W 8 64W 96h 2 過渡室照明燈 DC12V 1 5W 10h 3 生存室照明燈 DC12V 10 25W 96h 4 室外照明燈 DC12V 2 5W 1h 5 CO2 處理器 DC12V 30W 4 120W 96h 6 制冷機(jī)風(fēng)機(jī) DC24V 50W 1 50W 30h 7 自動(dòng)控制系統(tǒng) DC18V 30W 1 30W 96h 8 交流照明 AC127V 12W 8 96W 96h 3 設(shè)計(jì)方案 避難硐室有工業(yè)用電時(shí)，硐室內(nèi)交流用電設(shè)備工作；當(dāng)無工業(yè)用電時(shí)，蓄電池供應(yīng)直流用電設(shè)備工作。兩套電源的輸出同時(shí)接入避難硐室專用測(cè)量控制箱，測(cè)量控制箱根據(jù)需要實(shí)樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 32 現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備供電的通斷控制，從而實(shí)現(xiàn)了避難硐室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的智能調(diào)節(jié)。兩 種方式的最大好處的提高電源供電的 可靠性 。該燈在電能充滿的情況下，可以連續(xù)強(qiáng) 光照明達(dá) 15 小時(shí)，且照明光通量能夠達(dá)到 300lm。地面壓風(fēng)機(jī)房與礦調(diào)度室通話，采用手機(jī)無線通訊和電信的有線電話通信。 整個(gè)避難硐室的供風(fēng)、供氧、供水設(shè) 計(jì)詳見附圖：避難硐室供風(fēng)（氧）供水系統(tǒng)圖。在臨時(shí)避難硐室位置設(shè)置主要考慮東翼 8203對(duì)拉采煤工作面人員 及其它輔助人員 。避難硐室能為 40 人提供不小于 96 小時(shí)的額定防護(hù)時(shí)間，且有 倍安全余量。 3 壓縮氧供氧 設(shè)計(jì) 計(jì)算 避難人數(shù)按 8203 對(duì)拉采煤工作面 工作人員 合計(jì) 約 35 人。20Pa/h。 擬建設(shè)的臨時(shí) 避難硐室由一個(gè)生存室和一 個(gè)過渡室組成。 第八 節(jié) 儀器設(shè)備布局 避難硐室內(nèi)主要安裝的儀器設(shè)備有：壓縮氧氣瓶、壓縮空氣瓶、氧氣供應(yīng)減壓箱、空氣供應(yīng)減壓箱、蓄電池組、電源控制箱、自動(dòng)控制箱、制冰蓄冰設(shè)備、制冷風(fēng)機(jī)、二氧化碳洗滌器、二氧化碳凈化罐存放柜、人員休息座椅、打包馬桶、急救工具箱、食品飲水存放柜、壓縮空氣幕、壓縮空氣噴淋裝置等，布局如 圖 381 所示。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 36 在生存室、過渡室門墻底部安裝 ABF 單向排水管，排水管徑為40mm，排水管上加裝手動(dòng)閥門，室內(nèi)有積水時(shí)打開手動(dòng)閥門將水排出。通訊系統(tǒng)原理如圖362 所示。與直流照明系 統(tǒng)相比較，交流照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于燈光強(qiáng)，所以在有工業(yè)用電時(shí)采用交流供電；在無工業(yè)用電時(shí)才使用直流供電。本方案將先進(jìn)的智能控制技術(shù)應(yīng)用到避難硐室電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中來，設(shè)計(jì)前充分考慮了防誤操作設(shè)計(jì)，防止避難人員因誤操作而造成意外事故的發(fā)生。 表 353 供配電系統(tǒng)輸出接口要求 序號(hào) 名稱 輸出電壓 輸出功率 接口數(shù)量 設(shè)備 備注 1 本安 DC12V 接口 DC12V 8W 2 不間斷電源一 電磁閥 2 本安 DC12V 接口 DC12V 6 照明 3 隔爆 DC12V 接口 DC12V 30W 2 氣體處理器 4 隔爆 DC24V 接口 DC24V 50W 1 制冷設(shè)備 5 本安 DC18V 接口 DC18V 30W 1 測(cè)量控制裝置 6 本安 DC12V 接口 DC12V 8W 3 不間斷電源二 電磁閥 7 本安 DC12V 接口 DC12V 7 照明 8 隔爆 DC12V 接口 DC12V 30W 2 氣體處理器 攝像頭 9 本安 DC18V 接口 DC18V 9W 2 4 詳細(xì)設(shè)計(jì) 根據(jù)避難所日常供電和照明、遇險(xiǎn)避難應(yīng)急供電和照明的功能需求，設(shè)計(jì)煤礦井下避難所供電照明系統(tǒng)，如圖 351 所示。急救箱用于對(duì)受傷人員進(jìn)行應(yīng)急處理，維修用工具箱當(dāng)部分設(shè)備意外脫落或連接松動(dòng)時(shí)供維修使用，滅火器應(yīng)對(duì)意外火災(zāi)的發(fā)生 第五 節(jié) 供配電系統(tǒng) 1 系統(tǒng)概述 要保證避難人員在避難硐室內(nèi)生存，需滿足生存和生活所必需的保障條件，而這些保障條件的提供都離不開用電設(shè)備，供配電系統(tǒng)就是用于為避難硐室內(nèi)所有用電設(shè)備提供正常工作所必需的電能。 本方案采用改進(jìn)的 PID模糊控制算法，采用變時(shí)長(zhǎng)的方式控制氣體排放總量或其他用電設(shè)備工作時(shí)間，達(dá)到提高控制精度和控制響應(yīng)速度的目的，嚴(yán)格將環(huán)境參數(shù)控制在規(guī) 定范圍。電磁閥的工作原理就是當(dāng)線圈內(nèi)通電時(shí)電磁閥打開，氣體排進(jìn)生存室或過樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 28 渡室內(nèi)；當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，電磁閥自動(dòng)閉合，氣體被關(guān)斷；排進(jìn)氣體量的多少通過電磁閥閉合的時(shí)間來確定的。液晶屏的可視化效果好，能實(shí)現(xiàn)中文、數(shù)字、單位符號(hào)的同步顯示。調(diào)節(jié)控制實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：生存室內(nèi)氧氣濃度維持在 %～ 23%之間，二氧化碳濃度≤ 1%，一氧化碳小于 24ppm（百萬分之一），相對(duì)濕度≤ 85%,生存室內(nèi)環(huán)境溫度樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 26 ≤ 35℃，生 存室壓力 +100Pa～ +500Pa，過渡室壓力 +100Pa～ +500Pa。 96179。 96179。 同時(shí)，為避免外部有害氣體從各種管路、電纜接口處進(jìn)入硐室內(nèi)，壓縮空氣瓶還能為硐室提供壓縮空氣來調(diào)節(jié)硐室內(nèi)壓力，以維持生存室和過渡室內(nèi)有不小于 100Pa 的正壓。 監(jiān)視系統(tǒng)詳細(xì)連接關(guān)系如圖 345 所示。 3) 配備 1 臺(tái) micromax 復(fù)合式氣體檢測(cè)儀，此檢測(cè)儀能對(duì)多種氣體進(jìn)行檢測(cè)。 按照《載人航天器環(huán)境控制及生命保證系統(tǒng)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，排濕量1800g/(人 .天 )，即 75g/(人 .小時(shí) )，考慮 倍余量，則除濕設(shè)備應(yīng)具有的能力為： 除濕效率 ≥ 4500g/小時(shí) 總除濕量 ≥ 432kg 方案中制冰系統(tǒng)主要參數(shù)如下： 風(fēng)機(jī)功率 ≤ 50W 制冰總質(zhì)量 ≥ 5 噸 除濕率 ≥ 4500g/小時(shí) 制冰機(jī)電壓 交流 660V 制冷效率 0～ 風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量 1 /分鐘 3 環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，避難硐室應(yīng)配備獨(dú)立的內(nèi)外環(huán)境參數(shù)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)儀器，在突發(fā)緊急情況下人員避險(xiǎn)時(shí)，能夠?qū)Ρ茈U(xiǎn)設(shè)施過渡室（艙）內(nèi)的氧氣、一氧 化碳，生存室（艙）內(nèi)的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度和避險(xiǎn)設(shè)施外的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)。外部采用彩鋼板護(hù)殼，彩鋼板與玻璃鋼之間聚氨酯整體發(fā)泡。制冰時(shí)，制冷機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為蓄冰工況：關(guān)閉 V V4 閥門，開啟 V V3 閥門，使得 3～ 7℃已二醇溶液在制冷機(jī)和蓄冰罐之間循環(huán)。 280m3 = m3 壓縮空氣瓶選用 15Mpa（使用壓力 ）， 40L 容量，考慮 倍余量，則總數(shù)量 : 179。 在生存室和過渡室門墻上加裝二趟單向排氣管，排氣管聯(lián)接機(jī)械式泄壓閥。 需保證的耗氧量為 （人? min），以 80 人生存 96 小時(shí)計(jì)算，可得氧氣供應(yīng)系統(tǒng)需滿足要求如下： 供氧速率 ≥ 40L/min 總供氧量 ≥ 230400L 氧氣瓶選用 15Mpa（使用壓力 ）， 40L 容量鋼制容器，裕度要求值為 ，則總需要氧氣瓶數(shù)量 ： 179。氧氣瓶采用 15MPa 的鋼瓶，符合 GB5099 和《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，鋼瓶中存儲(chǔ) 的高壓氧，經(jīng)金屬軟管、分閥串聯(lián)，分閥供氧氣瓶日常維護(hù)使用，并匯總于總閥。 調(diào)壓主要通過壓縮空氣供應(yīng)保持硐室內(nèi)空氣組分中氧氣分壓量及艙內(nèi)正壓。在 262WDF058 型密封門上還設(shè)有觀察窗，方便人員觀察硐室外部情況。 硐室門選用鋼結(jié)構(gòu)密閉門。避難硐室建在全砂巖中，巖層穩(wěn)定，無高溫帶，無透水危險(xiǎn)。提供井下的供水接口、供電接口、人員定位接口、視頻接口、通訊和數(shù)據(jù)傳輸接口、供風(fēng)接口。 b)環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 9 環(huán) 境 控 制 和 生命 保 障 系 統(tǒng)通 訊 照明 系 統(tǒng)供 配 電系 統(tǒng)氣 體 成 分 控 制通 風(fēng) 凈 化 系 統(tǒng)供 氣 調(diào)壓 系 統(tǒng)溫 濕 度 控制 系 統(tǒng)生 活 保障 系 統(tǒng)自 動(dòng) 控制 系 統(tǒng)避 難 硐 室和 外 部的 接 口供水接口供風(fēng)接口定位接口供電通訊接口環(huán) 境 監(jiān) 測(cè)監(jiān) 控 系 統(tǒng)硐 室 結(jié) 構(gòu)系 統(tǒng) 圖 221 避難硐室組成結(jié)構(gòu)圖 第三章 永久避難硐室設(shè)計(jì)方案 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 擬建設(shè)的避難硐室由一個(gè)生存室和一 個(gè)過渡室組成。共計(jì) 100m2,生存室 一 端設(shè)過渡室。 在 永久 避 難硐室位置設(shè)置主要考慮西翼、東翼的 7202 機(jī)巷和東風(fēng)巷兩 個(gè) 掘進(jìn) 隊(duì)人員及其它輔助人員。突出煤層的掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度及采煤工作面推進(jìn)長(zhǎng)度超過 500m 時(shí)，應(yīng)在距離工作面 500m 范圍內(nèi)建設(shè)臨時(shí)避難硐室或設(shè)置可移動(dòng)式救生艙。人。人，連續(xù)噪聲不大于70 分貝。 (3)井下避難所應(yīng)具備有害氣體去除設(shè)施，對(duì)有毒有害氣體的處理能力和空氣調(diào)節(jié)控制能力，處理二氧化碳的能力不低于 升 /分鐘178。 2 井下避難所的通用技術(shù)要求 (1)井下避難所應(yīng)具備安全防護(hù)、氧氣供給、有害氣體處理、溫濕度控制、通訊、照明及指示、基本生存保障等功能，保證在無任何外部支持的情況下維持避難所內(nèi)額定避險(xiǎn)人員生存（即避難所額定防護(hù)時(shí)間） 96h 以上。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 4 (3)各緊急避險(xiǎn)設(shè)施的總?cè)萘繎?yīng)滿足突發(fā)緊急情況下所服務(wù)區(qū)域全部人員緊急避險(xiǎn)的需要，包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時(shí)人員，并應(yīng)有一定的備用系數(shù)。緊急避險(xiǎn)設(shè)施主要包括永久避難硐室、臨時(shí)避難硐室、可移動(dòng)式救生艙。 2 煤塵爆炸、煤層自燃 根據(jù)礦井精查資料及四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量檢定站對(duì)該礦主采煤層的檢測(cè)報(bào)告， K